曾盛渠 罗建新

湖南工学院材料与化学工程学院 湖南衡阳 421002

工程教育专业认证是为相关工程技术人才进入工业界从业提供质量保证的一种以培养目标和毕业要求为导向的合格性评价。我国已经正式加入《华盛顿协议》[1]，并按照实质等效的原则建立了工程教育专业认证标准[2]。近年来，越来越多的工科专业在按照标准进行专业改革，努力提高人才培养质量。然而工程教育专业认证是一种合格性评估，仅仅通过认证是不够的。当前移动互联网、人工智能等科学技术日新月异，第四次工业革命正在加速进行。为了在第四次工业革命抢得先机，主动服务国家创新战略，教育部于2017年提出新工科建设思想[3,4]。目前新工科与工程教育专业认证是我国高等工程教育界2个重要的发展方向。

培养方案构建对保障人才培养质量有着至关重要的作用。专业改革需按专业认证标准融入新工科的建设思想进行。湖南工学院是省属应用型高校，本文以湖南工学院复合材料与工程专业培养方案的修订为例，分析了如何在工程教育专业认证标准下践行新工科思想。提出应用型高校工程专业人才培养目标的制订思路与实施路径，阐述了毕业要求的制订与分解如何体现工程应用特色和新工业革命技术发展需求，以及如何建立相应的课程支撑体系。

1 工程教育专业认证

工程教育专业认证的3个核心理念是“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”。这要求以社会需求和学科发展内涵确定合理的培养目标，明确支撑培养目标的毕业要求，从“教师能教什么”转变成“学生应达到什么”，以产出“学生为中心”设计、实施教学活动，从工程技术知识传授转变到职业所需能力的培养[5]。专业认证通用标准对专业的“学生”“培养目标”“毕业要求”“持续改进”“课程体现”“师资队伍”“支持条件”7个方面进行了规定，并规范了专业的核心课程体系、师资队伍、支持条件应达到的基本条件[6]。

培养方案包括了培养目标、毕业要求、课程体系等内容。面向专业认证的3个核心理念，通过对专业学生未来相关行业和职业的充分调研，确定培养目标和毕业要求。根据工程实践中对工程师的素质、知识与能力需求设计相应的课程体系与学习活动。

由于“互联网+”“智能化”等新技术日新月异，工程专业教育还应该引领学生了解、适应、掌握新一轮工业革命中的技术情况与发展。一方面需要以工程教育专业认证的标准进行改革，另外还需要主动适应与服务新一轮的工业革命。

2 新工科建设

第四次工业革命正在加速进行[7]。纵观全球，以移动互联网、人工智能、物联网、大数据、新材料、新能源、共享经济等为代表的新科学技术、新产业形态、新商业模式已经渗入并改变人类社会生活的方方面面，工程专业教育亟须进行变革才能适应第四次工业革命。

教育部高等教育司提出发展和建设新工科的观点[8]。“复旦共识”[4]提出“地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用”。“天大行动”[3]提出“完善中国特色、与国际实质等效的工程教育专业认证制度”。《新工科研究与实践项目指南》（教高厅函〔2017〕33号）规划出24个选题方向[9]。这些都说明新工科建设与工程教育专业认证并不矛盾，而是相互融合与补充的。

地方本科院校（含民办）占到全国普通高校总数的90%以上，讨论确定地方高校在新工科与工程认证背景下的工程专业改革有重要意义。夏建国[10]对在新工科建设背景下地方高校应如何开展工程教育改革提出了建议，认为地方高校应明确办学定位，围绕区域产业发展需求形成办学特色。

3 培养目标的拟定

培养目标应体现学生毕业5年后的社会成就与专业成就。社会成就应体现在人与社会环境的和谐，个人履行社会公民的义务，为社会发展做出一定的贡献上。专业成就必定与行业、领域的发展密切相关。新工科建设路线“天大行动”中提出：“问产业需求建专业，构建工科专业新结构。”可见，培养目标的确定需要充分调研产业需求和技术发展，预计本专业领域在5年后的发展变化。地方高校要支撑区域经济发展和产业升级转型，需要设定与产业发展、新工业革命相协调的培养目标。

为实现培养目标，设定相应的毕业要求，建立对应的课程教学支撑体系，毕业生应该了解大数据、人工智能等新一轮工业革命中的新技术和生产新模式，并能选择、使用新技术来改造传统的行业和领域。面对新一轮工业革命，可以结合学校与专业特点将相应的物联网、机器学习、移动APP等新技术作为课程内容。

通过调研，了解到聚合物基复合材料是目前以及未来几年发展最快、人才需求最大的技术方向。结合本校的办学基础，确定复合材料与工程专业以聚合物基复合材料的产品结构设计以及成型工艺开发作为办学特色方向。拟定专业成就为应用基础知识与专业知识和技能，结合新一轮工业革命的物联网、大数据、人工智能等新技术开发、设计具有市场竞争力、体现技术新发展的复合材料相关的结构、产品、工艺，取得一定的技术进步与经济效益。

专业认证通用标准要求“定期评价培养目标的合理性并根据评价结果对培养目标进行修订，评价与修订过程有行业或企业专家参与。”培养目标需要根据社会发展和科技进步不断地改进，相应的毕业要求、课程体系、评价内容与方式也都需要随之持续改进。因此需要每年对行业企业、专家、毕业生进行调研，根据调研结果适当修订培养目标。

4 毕业要求与分解

4.1 专业能力毕业要求制订

我国工程教育专业认证标准明确规定了毕业要求必须涵盖所规定的12条内容。这12条内容也可以分为专业和非专业要求两类。其中前5条是与专业相关的毕业要求，可以概括为：“知识、问题、设计、研究、使用现代工具。”这5条毕业要求又都是围绕“复杂工程问题”而展开的。工程认证要求的重点不是课程教了什么，而是关注学生能否应用知识去解决复杂工程问题。

关于什么是“复杂工程问题”，林健[11]提出“复杂工程问题”的基本特征是必须运用深入的工程原理经过分析才能解决。对于不同层次的学校，问题的复杂性、解决难度可以有不同的定位。可以根据办学定位和专业特色定义好本专业的“复杂工程问题”。

根据新工科建设共识，地方高校主要的使命是“要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用”。因此，地方高校的“复杂工程问题”应该调查区域内本专业领域相关企业的生产、发展与转型中发生的实际工程问题。企业走访调研是一种必须开展的调研方式。通过招聘网站、企业行业网站搜索大量的专业领域招聘任职需求信息进行归纳总结，也是获取人才要求的一个有效的方式。

技术、产业不断进步，工程专业办学也需要不断了解新技术的发展，并对专业的培养目标与毕业要求进行持续改进。结合新工科的建设思想，需要发现和重视传统行业的升级改造、新工业革命技术与多学科的交叉融合中的“复杂工程问题”。关于了解、认识与使用新工业革命中涌现的“互联网+”、人工智能等新技术，也应该纳入毕业要求中。

4.2 非专业能力毕业要求制订

刘少雪等[12]调查研究表明工业界对学生的非专业能力十分重视，甚至认为其重要性高于毕业生的专业能力。认证标准中毕业要求6～12条为非专业能力要求，包括“工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习”。传统专业对非专业能力的培养相对薄弱。需按照工程教育专业认证标准确定非专业能力毕业要求，并建立相关的课程和教学、评价环节。

满足市场需求的新产品项目开发、产品质量与服务质量、成本管理是企业生存与发展的关键。以项目为载体，可以将专业能力与非专业能力的培养结合起来。企业的研发实践能力与认证标准中的非专业能力培养都可以让学生完成一个精心准备的项目为载体串联成一体。在项目的进行中解决“复杂工程问题”，体现“工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习”。

4.3 毕业要求的分解

各点毕业要求需要进一步分解为详细的指标点。分解指标点应该具有导向性、可操作性，指导后续的课程教学实施。各指标点还应该能够明确评价其达成度。下面以复合材料与工程专业的毕业要求1为例，介绍毕业要求的指标点分解。一种分解方法是对“知识”的类别进行分解，这样分解简单容易建立不同课程与知识点的对应关系，如表1中分解方法1。另一种分解方法是按照学习、理解到应用知识的逻辑顺序进行分解，可以突出培养学生应用知识解决工程问题的能力，如表1中分解方法2。

表1 复合材料与工程专业毕业要求1及其两种分解

5 课程体系的建设

确定了毕业要求分解指标点则可反向建立相关的课程体系。每一个毕业要求的分解指标点应该有一门或几门的课程对应支撑。课程对毕业要求的指标点的支撑关系分为强支撑（H）、中等支撑（M）、弱支撑（L）。通常一门课程能够支撑的指标点不宜太多，建议支撑2～5个点。

传统的课程教学，往往知识点较为分散，知识点之间的联系不强，对学生的综合能力的培养不够。汕头大学顾佩华[13,14]引入了CDIO项目式的工程教育模式。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），参考工业界的全生命周期产品开发项目流程，以产品构思到运行的全生命周期为载体，让学生通过项目将课程之间有机联系。根据汕头大学的经验，CDIO模式能够更好地培养学生系统的工程能力以适应工程技术工作。地方高校应将反向构建的课程与CDIO模式结合，制订有利于学生工程实践综合能力培养、可以支撑毕业要求和培养目标的课程体系。

以本专业的复合材料工艺与设备课程为例，课程拟设定3～4个复合材料生产工艺项目。项目要求学生分组，每一组学生为一个具体的复合材料产品开发其成型工艺。通过查阅资料构思该产品可以采用的生产工艺方式、可能的控制参数和问题以及解决办法。后续进行工艺流程和工艺参数的详细设计。这里就完成了CDIO中的构思和设计。配套有复合材料工艺与设备实验课程，学生则动手操作，进行自己设计的生产工艺过程，制作出一个具体的复合材料产品，并对该产品进行检测和使用情况评估。这里完成CDIO中的后面两个步骤。这样，轻化讲授，着重培养学生的专业知识查阅与学习能力、工艺设计能力、复合材料产品制作的动手能力。这个过程也与企业中实际的新产品、新工艺开发的流程相吻合。

6 结语

在工程教育专业认证和新工科建设背景下以专业培养方案为例，探讨了地方应用型高校的工程专业建设思路。

（1）培养目标包括学生未来的社会成就与专业成就，在新工业革命环境下培养目标应该适应行业的未来发展，并包括选择、使用新技术来改造传统的行业和领域的相关成就。

（2）专业能力方面的毕业要求以“复杂工程问题”为核心。应定义符合自身办学定位和具有专业特色的“复杂工程问题”，确立识别、分析、解决问题与所需的知识和能力体系，制订毕业要求和其分解指标点。

（3）非专业能力的培养需要加强，需要设立相关的课程来支撑相关毕业要求。

（4）通过分解指标点拟定相应的知识与能力需求，以知识和能力反向构建相关的课程体系，借鉴CDIO的工程教育模式设定多级的实践项目课程，培养学生的工程实践综合能力。可以以项目为载体将各项非专业能力串联为有机整体，让学生在完成项目的过程中体现工程与社会、环境、职业规范的联系，培养其团队合作、沟通、项目管理能力和终身学习的意识与习惯。